一种自修复润滑油脂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种自修复润滑剂，具体涉及一种自修复润滑油脂其制备方法。
背景技术
磨损是导致机械损伤的重要因素之一，降低润滑油内摩擦的能耗，改善机械经济性，减少废气的排放，是今后润滑油发展的趋势。因此，寻求一种具有优异抗磨性能、对摩擦表面具有一定自修复功能的润滑油对行业润滑油产品具有重大意义。
现有技术中常以稀土、石墨烯基、矿石等纳米粒子为基础制备润滑油添加剂，原料价格较昂贵，制备工艺复杂，暂没有发现以氧化还原反应为基础的自修复技术。
发明内容
针对现有技术的上述不足，本发明提供一种自修复润滑油脂，以石墨粉、金属锌粉和氧化铁粉为原料，发生氧化还原反应，产生氧化锌和铁混合物，在器械磨损部位填补，达到修补、润滑、自适应的功效。
根据本发明的一方面，提供一种自修复润滑油脂，包含以下组分：氧化物微粉油脂A和金属微粉油脂B；氧化物微粉油脂A具体包含以下组分：氧化铁粉、氧化铜粉、石墨粉、第一分散剂、第一抗氧化剂、第一基础油；金属微粉油脂B具体包含以下组分：金属锌粉、炭黑微米颗粒、诱导剂微粉、第二分散剂、第二抗氧化剂、第二基础油。
根据本发明的一个实施例，各组分的配比如下：氧化铁粉5.8-10重量份、氧化铜粉0.1-1重量份、石墨粉0.1-1重量份、第一分散剂0.5-5重量份、第一抗氧化剂3.5-16重量份、第一基础油67-90重量份、金属锌粉1-5重量份、炭黑微米颗粒0.1-10重量份、诱导剂微粉0.01-1重量份、第二分散剂0.3-10重量份、第二抗氧化剂0.3-10重量份、第二基础油64-98重量份。
根据本发明的一个实施例，各组分配比如下：氧化铁粉5.8重量份、氧化铜粉0.1重量份、石墨粉0.1重量份、第一分散剂0.5重量份、第一抗氧化剂3.5重量份、第一基础油67重量份、金属锌粉1重量份、炭黑微米颗粒0.1重量份、诱导剂微粉0.01重量份、第二分散剂0.3重量份、第二抗氧化剂0.3重量份、第二基础油64-重量份。
根据本发明的一个实施例，各组分配比如下：氧化铁粉10重量份、氧化铜粉1重量份、石墨粉1重量份、第一分散剂5重量份、第一抗氧化剂16重量份、第一基础油90重量份、金属锌粉5重量份、炭黑微米颗粒10重量份、诱导剂微粉1重量份、第二分散剂10重量份、第二抗氧化剂10重量份、第二基础油98重量份。
根据本发明的一个实施例，各组分配比如下：氧化铁粉8重量份、氧化铜粉0.2重量份、石墨粉0.2重量份、第一分散剂1.6重量份、第一抗氧化剂5重量份、第一基础油85重量份、金属锌粉5重量份、炭黑微米颗粒0.3重量份、诱导剂微粉0.1重量份、第二分散剂5.6重量份、第二抗氧化剂5重量份、第二基础油84重量份。
根据本发明的一个实施例，第一分散剂和第二分散剂都为丁二酰亚胺、聚异丁烯基丁二酰亚胺或二烷基二苯胺中的至少一种；第一抗氧化剂和第二抗氧化剂都为对-二异辛基二苯胺、二烷基二硫代磷酸盐、二烷基二硫代氨基甲酸盐、聚丙烯酰胺或N,N'-二仲丁基对苯二胺中的至少一种；第一基础油和第二基础油都为HVI150,400或HVIWH150、VHVIWH300中的至少一种。
根据本发明的另一方面，提供一种用于制备上述自修复润滑油脂的方法，包含氧化物微粉油脂A和金属微粉油脂B的制备，具体步骤如下：
(1)氧化物微粉油脂A的制备：
1)粉碎并称取氧化铁粉、氧化铜粉、石墨粉，混合制成氧化物微粉；
2)将第一分散剂和第一抗氧化剂混合，加入第一基础油中研磨后冷却至常温，制成第一油脂状分散添加剂；
3)将第一油脂状分散添加剂加入第一基础油中搅拌，再加入氧化物微粉在第一预设温度下继续搅拌，制成氧化物微粉油脂A；
(2)金属微粉油脂B的制备：
1)粉碎并称取金属银粉、金属铝粉，混合制成诱导剂微粉；
2)粉碎并称取金属锌粉、炭黑微米颗粒，混合制成还原剂微粉；
3)将第二分散剂和第二抗氧化剂混合，加入第二基础油中研磨后冷却至常温，制成第二油脂状分散添加剂；
4)第二油脂状分散添加剂加入第二基础油中搅拌，再加入诱导剂微粉、还原剂微粉在第二预设温度下继续搅拌，制成金属微粉油脂B；
(3)将氧化物微粉油脂A和金属微粉油脂B混合并搅拌均匀，即可得到自修复润滑油脂。
根据本发明的一个实施例，氧化铁粉、氧化铜粉、金属锌粉和炭黑微米颗粒的颗粒大小为1-100μm，石墨粉、金属银粉和金属铝粉的颗粒大小为0.05-10μm。
根据本发明的一个实施例，诱导剂微粉由金属银粉和金属铝粉按质量比大于9:1混合制成。
根据本发明的一个实施例，第一预定温度和第二预定温度都为40-60℃。
本发明所公开的自修复润滑油脂及其制备方法可以获得以下多种有益效果：
(1)石墨粉、氧化铁粉和金属锌粉的粒度均在0.05-100μm，是在纳米和微米范围内的分布，这种分布有利于氧化还原反应进行，在金属摩擦副间隙增大而造成极压条件时，由诱导剂触发氧化还原反应生成氧化锌和铁，填补摩擦副表面的沟槽和缺陷，可以达到自适应修复的效果；
(2)该润滑油可在多种金属摩擦副的表面形成一层结构稳定的、承载能力优异的金属合金自修复层，在纳米到微米粒子的协同作用下自动调整摩擦副间隙，显著减小摩擦系数、提高承载能力，有效减小机械零件运动部件不平衡、摩擦、损伤所造成的振动和噪声，大幅度延长机械零件的使用寿命和机器大修期限，改善机械摩擦部件的性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的实施例。
图1为本发明提供的自修复润滑油脂的制备方法的流程示意图。
具体实施方式
基于上述目的，本发明的第二个方面，提出了一种用于制备自修复润滑油脂的方法的实施例。图1示出的是本发明提供的用于制备自修复润滑油脂方法的实施例的流程示意图。
所述制备自修复润滑油脂方法，包括以下步骤：
步骤S1，粉碎并称取氧化铁粉、氧化铜粉、石墨粉，混合制成氧化物微粉；
步骤S2，将第一分散剂和第一抗氧化剂混合，加入第一基础油中研磨后冷却至常温，制成第一油脂状分散添加剂；
步骤S3，将第一油脂状分散添加剂加入第一基础油中搅拌，再加入氧化物微粉在第一预设温度下继续搅拌，制成氧化物微粉油脂A；
步骤S4，粉碎并称取金属银粉、金属铝粉，混合制成诱导剂微粉；
步骤S5，粉碎并称取金属锌粉、炭黑微米颗粒，混合制成还原剂微粉；
步骤S6，将第二分散剂和第二抗氧化剂混合，加入第二基础油中研磨后冷却至常温，制成第二油脂状分散添加剂；
步骤S7，第二油脂状分散添加剂加入第二基础油中搅拌，再加入诱导剂微粉、还原剂微粉在第二预设温度下继续搅拌，制成金属微粉油脂B；
步骤S8，将氧化物微粉油脂A和金属微粉油脂B混合并搅拌均匀，即可得到自修复润滑油脂。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1：
步骤一、氧化物微粉油脂A：
将氧化铁粉进行粉碎筛分，筛选出1-100μm的组分5.8克，与粉碎成同样1-100μm颗粒直径的氧化铜粉0.1克混合，加入粉碎成0.05-10μm石墨纳米粒子0.1克，混合成6克粉末添加剂。
将0.5克丁二酰亚胺、3.5克对-二异辛基二苯胺混合，加入到16克HVIWH150基础油中，在高能研磨机上研磨2-4h，制成油脂状分散添加剂，冷却至常温。
将20克油脂状分散添加剂加入到51克HVIWH150基础油后充分搅拌，然后将6克粉末添加剂慢慢加入其中混合均匀，在40-60℃下混合、机械搅拌1.5h。制成77克氧化剂微粉油脂A。
步骤二、金属微粉油脂B：
金属银与金属铝粉碎，筛分出颗粒直径在0.05-10μm范围内的组分，按照质量比9:1比例混合配制成诱导剂微粉0.01克。
粉碎制成1-100μm颗粒大小金属锌，取1克，与粉碎为1-100μm颗粒大小的炭黑微米颗粒0.1克混合1.1克还原添加剂。
将聚异丁烯基丁二酰亚胺0.3克与聚丙烯酰胺0.3克混合加入14克基础油，在研磨机上研磨2-4h，制成油脂状分散添加剂14.6克，冷却至常温。
将分散添加剂14.6克加入50克HVIWH150基础油中搅拌混合均匀，再将诱导剂微粉0.01克和1.1克还原添加剂慢慢加入，在40-60℃下机械搅拌2h。制成65.71克金属微粉油脂B。
步骤三、调和生产：
将前述制得的77克氧化物微粉油脂A与65.71克金属微粉油脂B充分混合，搅拌1小时即可。
实施例2：
步骤一、氧化物微粉油脂A：
将氧化铁粉进行粉碎筛分，筛选出1-100μm的组分10克，与粉碎成同样1-100μm颗粒直径的氧化铜粉1克混合，加入粉碎成0.05-10μm石墨纳米粒子1克，混合成12克粉末添加剂。
将5克丁二酰亚胺、16克对-二异辛基二苯胺混合，加入到30克HVIWH300基础油中，在高能研磨机上研磨2-4h，制成油脂状分散添加剂，冷却至常温。
将51克油脂状分散添加剂加入到60克HVIWH300基础油后充分搅拌，然后将12克粉末添加剂慢慢加入其中混合均匀，在40-60℃下混合、机械搅拌1.5h。制成123克氧化剂微粉油脂A。
步骤二、金属微粉油脂B：
金属银与金属铝粉碎，筛分出颗粒直径在0.05-10μm范围内的组分，按照质量比10:1比例混合配制成诱导剂微粉1克。
粉碎制成1-100μm颗粒大小金属锌，取5克，与粉碎为1-100μm颗粒大小的炭黑微米颗粒10克混合15克还原添加剂。
将聚异丁烯基丁二酰亚胺10克与聚丙烯酰胺10克混合加入30克基础油，在研磨机上研磨2-4h，制成油脂状分散添加剂50克，冷却至常温。
将分散添加剂50克加入68克HVIWH150基础油中搅拌混合均匀，再将诱导剂微粉1克和15克还原添加剂慢慢加入，在40-60℃下机械搅拌2h。制成134克金属微粉油脂B。
步骤三、调和生产：
将前述制得的123克氧化物微粉油脂A与134克金属微粉油脂B充分混合，搅拌1小时即可。
实施例3：
步骤一、氧化物微粉油脂A：
将氧化铁粉进行粉碎筛分，筛选出1-100μm的组分7克，与粉碎成同样1-100μm颗粒直径的氧化铜粉0.5克混合，加入粉碎成0.05-10μm石墨纳米粒子0.5克，混合成8克粉末添加剂。
将1克丁二酰亚胺、5克对-二异辛基二苯胺混合，加入到16克HVIWH150基础油中，在高能研磨机上研磨2-4h，制成油脂状分散添加剂，冷却至常温。
将22克油脂状分散添加剂加入到70克HVIWH150基础油后充分搅拌，然后将8克粉末添加剂慢慢加入其中混合均匀，在40-60℃下混合、机械搅拌1.5h。制成100克氧化剂微粉油脂A。
步骤二、金属微粉油脂B：
金属银与金属铝粉碎，筛分出颗粒直径在0.05-10μm范围内的组分，按照质量比9:1比例混合配制成诱导剂微粉0.1克。
粉碎制成1-100μm颗粒大小金属锌，取4.4克，与粉碎为1-100μm颗粒大小的炭黑微米颗粒5.5克混合9.9克还原添加剂。
将聚异丁烯基丁二酰亚胺5克与聚丙烯酰胺5克混合加入20克基础油，在研磨机上研磨2-4h，制成油脂状分散添加剂30克，冷却至常温。
将分散添加剂30克加入60克HVIWH150基础油中搅拌混合均匀，再将诱导剂微粉0.1克和9.9克还原添加剂慢慢加入，在40-60℃下机械搅拌2h。制成100克金属微粉油脂B。
步骤三、调和生产：
将前述制得的100克氧化物微粉油脂A与100克金属微粉油脂B充分混合，搅拌1小时即可。
实施例4：
步骤一、氧化物微粉油脂A：
将氧化铁粉进行粉碎筛分，筛选出1-100μm的组分8克，与粉碎成同样1-100μm颗粒直径的氧化铜粉0.2克混合，加入粉碎成0.05-10μm石墨纳米粒子0.2克，混合成8.4克粉末添加剂。
将1.6克丁二酰亚胺、5克对-二异辛基二苯胺混合，加入到15克HVIWH300基础油中，在高能研磨机上研磨2-4h，制成油脂状分散添加剂，冷却至常温。
将21.6克油脂状分散添加剂加入到70克HVIWH300基础油后充分搅拌，然后将8.4克粉末添加剂慢慢加入其中混合均匀，在40-60℃下混合、机械搅拌1.5h。制成100克氧化剂微粉油脂A。
步骤二、金属微粉油脂B：
金属银与金属铝粉碎，筛分出颗粒直径在0.05-10μm范围内的组分，按照质量比10:1比例混合配制成诱导剂微粉0.1克。
粉碎制成1-100μm颗粒大小金属锌，取5克，与粉碎为1-100μm颗粒大小的炭黑微米颗粒0.3克混合5.3克还原添加剂。
将聚异丁烯基丁二酰亚胺5.6克与聚丙烯酰胺5克混合加入20克基础油，在研磨机上研磨2-4h，制成油脂状分散添加剂30.6克，冷却至常温。
将分散添加剂30.6克加入64克HVIWH150基础油中搅拌混合均匀，再将诱导剂微粉0.1克和5.3克还原添加剂慢慢加入，在40-60℃下机械搅拌2h。制成100克金属微粉油脂B。
步骤三、调和生产：
将前述制得的100克氧化物微粉油脂A与100克金属微粉油脂B充分混合，搅拌1小时即可。
实施例5：
步骤一、氧化物微粉油脂A：
将氧化铁粉进行粉碎筛分，筛选出1-100μm的组分5克，与粉碎成同样1-100μm颗粒直径的氧化铜粉0.2克混合，加入粉碎成0.05-10μm石墨纳米粒子0.2克，混合成5.4克粉末添加剂。
将3.6克聚异丁烯基丁二酰亚胺、5克对-二异辛基二苯胺混合，加入到15克HVI150基础油中，在高能研磨机上研磨2-4h，制成油脂状分散添加剂，冷却至常温。
将23.6克油脂状分散添加剂加入到71克HVI150基础油后充分搅拌，然后将5.4克粉末添加剂慢慢加入其中混合均匀，在40-60℃下混合、机械搅拌1.5h。制成100克氧化剂微粉油脂A。
步骤二、金属微粉油脂B：
金属银与金属铝粉碎，筛分出颗粒直径在0.05-10μm范围内的组分，按照Ag与金属铝质量比20:1比例混合配制成诱导剂微粉0.1克。
粉碎制成1-100μm颗粒大小金属锌，取4.5克，与粉碎为1-100μm颗粒大小的炭黑微米颗粒0.5克混合成5克还原添加剂。
将聚异丁烯基丁二酰亚胺5.9克与二烷基二硫代氨基甲酸盐5克混合加入20克基础油HVI150，在研磨机上研磨2-4h，制成油脂状分散添加剂30.9克，冷却至常温。
将分散添加剂30.9克加入64克HVI150基础油中搅拌混合均匀，再将诱导剂微粉0.1克和5克还原添加剂慢慢加入，在40-60℃下机械搅拌2h。制成100克金属微粉油脂B。
步骤三、调和生产：
将前述制得的100克氧化物微粉油脂A与100克金属微粉油脂B充分混合，搅拌1小时即可。
实施例6：
步骤一、氧化物微粉油脂A：
将氧化铁粉进行粉碎筛分，筛选出1-100μm的组分6.5克，与粉碎成同样1-100μm颗粒直径的氧化铜粉1克混合，加入粉碎成0.05-10μm石墨纳米粒子0.5克，混合成8克粉末添加剂。
将0.5克丁二酰亚胺、5.5克对-二异辛基二苯胺混合，加入到16克HVIWH400基础油中，在高能研磨机上研磨2-4h，制成油脂状分散添加剂，冷却至常温。
将22克油脂状分散添加剂加入到70克HVIWH400基础油后充分搅拌，然后将8克粉末添加剂慢慢加入其中混合均匀，在40-60℃下混合、机械搅拌1.5h。制成100克氧化剂微粉油脂A。
步骤二、金属微粉油脂B：
金属银与金属铝粉碎，筛分出颗粒直径在0.05-10μm范围内的组分，按照质量比9:1比例混合配制成诱导剂微粉0.1克。
粉碎制成1-100μm颗粒大小金属锌，取3.9克，与粉碎为1-100μm颗粒大小的炭黑微米颗粒6克混合9.9克还原添加剂。
将聚异丁烯基丁二酰亚胺5克与聚丙烯酰胺5克混合加入20克基础油HVIWH400，在研磨机上研磨2-4h，制成油脂状分散添加剂30克，冷却至常温。
将分散添加剂30克加入60克HVIWH400基础油中搅拌混合均匀，再将诱导剂微粉0.1克和9.9克还原添加剂慢慢加入，在40-60℃下机械搅拌2h。制成100克金属微粉油脂B。
步骤三、调和生产：
将前述制得的100克氧化物微粉油脂A与100克金属微粉油脂B充分混合，搅拌2小时即可。
最优实施例：
步骤一、氧化物微粉油脂A：
将氧化铁粉进行粉碎筛分，筛选出1-100μm的组分8克，与粉碎成同样1-100μm颗粒直径的氧化铜粉0.2克混合，加入粉碎成0.05-10μm石墨纳米粒子0.2克，混合成8.4克粉末添加剂。
将1.6克丁二酰亚胺、5克对-二异辛基二苯胺混合，加入到15克HVIWH300基础油中，在高能研磨机上研磨2-4h，制成油脂状分散添加剂，冷却至常温。
将21.6克油脂状分散添加剂加入到70克HVIWH300基础油后充分搅拌，然后将8.4克粉末添加剂慢慢加入其中混合均匀，在40-60℃下混合、机械搅拌1.5h。制成100克氧化剂微粉油脂A。
步骤二、金属微粉油脂B：
金属银与金属铝粉碎，筛分出颗粒直径在0.05-10μm范围内的组分，按照质量比10:1比例混合配制成诱导剂微粉0.1克。
粉碎制成1-100μm颗粒大小金属锌，取5克，与粉碎为1-100μm颗粒大小的炭黑微米颗粒0.3克混合5.3克还原添加剂。
将聚异丁烯基丁二酰亚胺5.6克与聚丙烯酰胺5克混合加入20克基础油，在研磨机上研磨2-4h，制成油脂状分散添加剂30.6克，冷却至常温。
将分散添加剂30.6克加入64克HVIWH150基础油中搅拌混合均匀，再将诱导剂微粉0.1克和5.3克还原添加剂慢慢加入，在40-60℃下机械搅拌2h。制成100克金属微粉油脂B。
步骤三、调和生产：
将前述制得的100克氧化物微粉油脂A与100克金属微粉油脂B充分混合，搅拌1小时即可。
以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
